魏宝锋

上海寰球工程有限公司 上海 200032

1 设备简介

法兰作为设备的主要零部件在防止介质泄漏方面起着重要作用，法兰结构的设计及其合理性至关重要。本文以换热器为例，介绍设计过程中法兰结构的设计要求及注意事项。

某项目中一台残余物汽提塔塔釜冷凝器，其管程介质苯酚(强渗透介质)、苯乙酮等属于易燃易爆、中度危害的第一组介质，壳程介质调温水属于第二组介质。该设备壳程选用碳钢(Q345R)，管箱筒体采用不锈钢(S30408)。设备结构见图1。

图1 换热器示意图

2 结构设计

按照《钢制化工容器结构设计规定》HG/T20583-2011中的描述[1]，容器内介质毒性为极度、高度危害或者有强渗透性的中度危害和介质为液化石油气时，法兰应采用带颈对焊型法兰，由此确定本设备法兰型式采用带颈对焊型。带颈对焊型法兰由法兰环、锥段、与筒体对接段三部分组成，其结构见图2。

根据压力、温度、腐蚀裕量等设计参数，壳侧设备法兰可选用标准压力容器法兰。管箱侧由于材料不在标准范围内，需要设计者通过计算以确定具体结构尺寸。设计时，可参考标准法兰尺寸取值，根据计算校核结果对各部分结构尺寸进行调整直到满足要求。根据工程经验，减小螺栓圆中心直径，可有效减小法兰计算中力矩的力臂值，对法兰设计非常有利。为保证各项结构取值的合理性，笔者根据经验提出以下建议：

图2 带颈对焊型法兰示意图

(2)非标法兰应进行刚度校核,刚度系数控制在0.85以内。……